CN110627169A - 一种封闭式隔膜电解设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工业废液电解处理技术领域，具体涉及一种封闭式隔膜电解设备。该装置包括电解槽体和置于槽体内的多个均匀排布的阳极框。阳极框两侧用双层侧板固定，侧板中间放入离子交换膜，阳极框上部设有凸起结构，阳极框内部放置阳极液，构成阳极封闭空间，防止阳极气体外泄。电解槽体放置阴极液，阳极膜框壁及离子交换膜将阴极液与阳极液分隔开，槽体上方有密封的盖板，电解槽体与密封盖板构成阴极封闭空间，防止阴极气体外泄。阴、阳极具有封闭式结构，能有效隔离阴、阳极反应气体的混合，克服现有设备定位、压力波动、液位差、易损坏膜等设备缺陷，尤其对于阴极有气体产物生成高浓度工业废液的隔膜电解设备。
Description
技术领域
本发明属于工业废液电解处理技术领域，具体涉及一种封闭式隔膜电解设备。
背景技术
目前采用隔膜(含离子膜)电解法处理工业废液，普遍是用隔膜将不同的阴极液和阳极液隔开，分别得到阴极产物和阳极产物。设备结构可以采用多个带隔膜的阳极框或阴极框，按一定顺序依次排布在电解槽内。常见的问题有电极板对齐及装配定位有偏差；较薄的隔膜变形大与电极接触造成压力波动或损坏，尤其对于有气体产物生成的电极液，要从膜框中抽出气液混合物，造成泵效率下降和压力波动；阴、阳极液由于被隔膜隔开，处于不同的流场环境，形成压力差，造成阴、阳极液互相渗透，降低电解效率。专利(CN 108486607A)对电极在电解槽中的安装对齐及定位提出了有效的解决方法；一些技术如专利(CN1121965 A)等对阳极框或阴极框及隔室内发生的压力波动也有所改善，但每种改进都是解决了某方面的单一问题，不便于总体设计和安装。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业废液电解处理的离子膜电解设备，阴阳极均为封闭式结构，能有效隔离阴、阳极反应气体的混合，进行安全高效电解作业的方法。克服了现有设备定位、压力波动、液位差、易损坏膜等设备缺陷，尤其对于阴极有气体产物生成高浓度工业废液的隔膜电解设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种封闭式隔膜电解设备，该设备包括阳极封闭空间和阴极封闭空间，并形成阳极液外循环系统和阴极液外循环系统，阳极液和阴极液均采用溢流方式进行外循环。
具体包括电解槽体和置于槽体内的多个均匀排布的阳极框；阳极框的侧板采用双层侧板的压膜式结构，具有支撑保护双侧侧板间隔膜的作用；侧板中间设有离子交换膜；所述阳极框内部放置阳极液，构成阳极封闭空间，防止阳极气体外泄；电解槽体上方有密封的盖板，电解槽体与密封盖板构成阴极封闭空间，防止阴极气体外泄。
所述阳极框顶端具有凸起结构，凸起部位设有长方形孔，并安装密封胶条，所述长方形孔内插入阳极板，有效避免压力过大形成的阳极液外泄，即使外泄也便于观察，及时密封补救。
所述阳极框两侧的上端分别设有阳极入液管和阳极出液管，即入液管和出液管分别穿过电解槽体外壁上方；所述阳极入液管和阳极出液管分别连接外循环槽，构成阳极液外循环系统；盛放阴极液的电解槽体两侧边缘上方开孔，分别装入阳极框的入口管道和出口管道，开孔位置同时起到阳极框辅助定位作用。入口和出口分别连接外循环槽，构成阴极液外循环系统。有效克服通过隔膜的阴阳极压力差，减小膈膜间的溶液渗透造成的成分混合，提高电解效率。
进一步地，所述入液管为可拆装结构。
进一步地，阳极液入口管道、阴极液入口管道具有过滤装置。
进一步地，所述电解槽体的上端和侧端设有定位卡槽；所述电解槽体底部还设有阴极板卡槽。上述定位结构，保证阳极框间隔均匀，定位准确、稳固。
进一步地，所述密封盖板可拆卸，并开设排气孔，排气孔上方有排风装置，尾气吸收或处理达标后排空。上述密封和排气设计，其有益效果是，防止污染气体进入环境，并在电解系统中形成微负压。
进一步地，所述双层侧板的外层可拆卸，与内层侧板用防腐螺栓固定。
进一步地，所述双层侧板本身开孔，且位置、大小相同，开孔的孔径大小可在加工时调整定型，并由膜强度决定，所述开孔是离子膜离子交换的通道，该孔还设有起支撑作用的孔架。上述双层侧板结构，克服较薄的隔膜变形，防止隔膜与电极接触造成压力波动，对隔膜起到一定的支撑和保护作用。
进一步地，所述设备材料采用有一定强度的耐酸蚀腐蚀性材料。
本发明的有益效果：
本发明提供的一种处理工业废液的离子膜电解设备，设备材料可采用PP、聚酯、玻璃钢、特氟龙涂层等有一定强度的耐酸蚀腐蚀性材料。阴、阳极具有封闭式结构，能有效隔离阴、阳极反应气体的混合，克服现有设备定位、压力波动、液位差、易损坏膜等设备缺陷，尤其对于阴极有气体产物生成高浓度工业废液的隔膜电解设备。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明电解槽体装置的结构示意图；
图2为本发明阳极框装置结构示意图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为电解装置的电解槽体与阳极框装配结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述。
如图1所示，电解槽体1两侧边缘上方开孔，分别为阳极框的入口管道孔2和出口管道孔3，电解槽体设有上端定位卡槽4和侧端定位卡槽5，电解槽体底部还设有阴极板卡槽。卡槽凹进部分用于放入阳极框，可以同时放入一组或几组。
如图2和图3所示，阳极框顶端具有凸起6结构，凸起6部位开长方形孔，并安装密封胶条，长方形孔内插入阳极板。
阳极框的侧板是由内侧板7和外侧板8组成的双层侧板结构，中间压入离子交换膜。双层侧板的外侧板8可拆卸，与内侧板7可以用防腐螺栓固定，双层侧板本身开孔9，且开孔9的位置、大小相同。开孔的孔径大小可在加工时调整定型，并由膜强度决定。
阳极框一侧的上端设有阳极入液管10，带有拆装能力的入液管穿过电解槽体外壁上方；阳极框另一侧上端设有阳极出液管11，出液管11穿过电解槽另一侧外壁上方，入液管10和出液管11分别连接外循环槽，构成阳极液外循环系统。阳极液入口管道具有过滤装置。
如图4所示，电解槽体上端有可以拆卸的密封盖板12，并开设排气孔13，排气孔13上方有排风装置，尾气吸收或处理达标后排空。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种封闭式隔膜电解设备，其特征在于，该设备包括阳极封闭空间和阴极封闭空间，并形成阳极液外循环系统和阴极液外循环系统，阳极液和阴极液均采用溢流方式进行外循环。
2.根据权利要求1所述的一种封闭式隔膜电解设备，其特征在于，具体包括电解槽体和置于槽体内的多个均匀排布的阳极框；阳极框的侧板采用双层侧板的压膜式结构，侧板中间设有离子交换膜；所述阳极框内部放置阳极液，构成阳极封闭空间；电解槽体上方有密封的盖板，电解槽体与密封盖板构成阴极封闭空间；所述阳极框顶端具有凸起结构，凸起部位设有长方形孔，并安装密封胶条，所述长方形孔内插入阳极板；所述阳极框两侧的上端分别设有阳极入液管和阳极出液管，即入液管和出液管分别穿过电解槽体外壁上方；所述阳极入液管和阳极出液管分别连接外循环槽，构成阳极液外循环系统；盛放阴极液的电解槽体两侧边缘上方开孔，分别装入阳极框的入口管道和出口管道，入口和出口分别连接外循环槽，构成阴极液外循环系统。
3.根据权利要求2所述的一种封闭式隔膜电解设备，其特征在于，所述入液管为可拆装结构。
4.根据权利要求2所述的一种封闭式隔膜电解设备，其特征在于，阳极液入口管道、阴极液入口管道具有过滤装置。
5.根据权利要求2所述的一种封闭式隔膜电解设备，其特征在于，所述电解槽体的上端和侧端设有定位卡槽。
6.根据权利要求2所述的一种封闭式隔膜电解设备，其特征在于，所述电解槽体底部还设有阴极板卡槽。
7.根据权利要求2所述的一种封闭式隔膜电解设备，其特征在于，所述密封盖板可拆卸，并开设排气孔，排气孔上方有排风装置。
8.根据权利要求2所述的一种封闭式隔膜电解设备，其特征在于，所述双层侧板的外层可拆卸，与内层侧板用防腐螺栓固定。
9.根据权利要求2所述的一种封闭式隔膜电解设备，其特征在于，所述双层侧板本身开孔，且位置、大小相同，开孔的孔径大小可在加工时调整定型，并由膜强度决定，所述开孔是离子膜离子交换的通道，该孔还设有起支撑作用的孔架。
10.根据权利要求2所述的一种封闭式隔膜电解设备，其特征在于，所述设备材料采用有一定强度的耐酸蚀腐蚀性材料。
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